澜沧江高坝大库水温分异特征及其模型研究

The impacts of large dams construction on river water temperature have increasingly drawn wide attention. Taking the two large dams of lower Lancang River, Xiaowan and Nuozhadu hydropower as the research objects, this project focuses on the subjects such as the water temperature spatial and temporal distribution of reservoir and downstream, the influence of dam operation on water temperature change, and a suitable water temperature modeling for large dam on Lancang River. By using field survey, modeling and field observation methods, this project try to reveal the mechanism of the large dam impacts on the water temperature; indentify suitable water temperature simulation model for high altitude mountainous river with high reservoir dam. Furthermore, based on build up scenario to estimate the water temperature responses on the hydropower development, and propose an environmental-friendly regulation of large cascade hydropower operation mode. As expected, the results, on one hand, will provide methodology for Nuozhadu dam water temperature prediction, and support the ecosystem management on Lancang River; on the other hand, it will provide scientific references and experiences for decision-making on dam construction or running operation in similar conditions.

水电工程建设对河流水温的影响日益受到广泛关注。本研究选择澜沧江下游两座高库大坝小湾电站与糯扎渡电站为研究对象，采取野外调查、模型模拟和野外定位观测相结合的研究方法，系统开展电站建设对库区及坝下水温时空分布、水温模型遴选及建模研究。通过水文、气象等长系列观测数据和野外定位观测实验判识库区及坝下水温的地域分异与时序变化特征，揭示电站对水温的影响机制；建立适合高原山地环境与高库大坝的水温预测模型；在此基础上，预估水电梯级开发对澜沧江干流水温变化过程的驱动响应，提出维护生态系统安全的电站生态运行调度模式。本研究的开展，一方面可预测在建糯扎渡电站的水温时空分布，为维护澜沧江流域水生生态系统提供科技支撑；另一方面，可以为国内外相似条件下高库大坝的建设论证与决策，以及已建梯级水电的生态调度提供参考。

水电工程建设对河流水温的影响日益受到各界关注。本研究选择澜沧江下游电站为研究对象，采取野外原型观测、模型模拟及环境调查相结合的研究方法，系统开展电站建设对库区及坝下河段水温时空分布、水温模型遴选及建模研究。通过对水文、气象等长系列观测数据和野外定位观测实验，判识库区及坝下水温的地域分异与时空变化特征，揭示了电站对澜沧江中下游流域水温的影响机制；建立了适合高原山地环境与高坝大库的水温预测模型；在此基础上，初步提出了针对澜沧江干流梯级水电开发的生态保护与修复方案及生态调度模式。填补了多个澜沧江重要干支流无水温连续观测数据的空白，共取得原始水温观测数据70余万条，建立了适合高原山地环境的水温预测模型，研发了多项针对高坝大库水温、水环境、水生生态研究、观测、采样的新技术和新方法。通过实测数据，证明澜沧江高坝大库对下游水温的影响具有独特性，在日尺度、季节尺度和年尺度的变化特征上与以往观测案例存在较大差异。总体上，通过与历史数据比对，澜沧江中下游水电站的建设运行，抬升了年尺度平均水温，使得水温呈升温趋势。功果桥、糯扎渡及景洪电站的观测数据显示坝下河段水温与历史同期相比，出现升高现象。功果桥与景洪电站等中型、基本无调节能力电站（坝前最大水深50）也出现水温分层现象，传统的水库库容与来水量比值计算法确定水温分层的方法已不适用于澜沧江中下游电站。根据河段加密水温监测，本研究提出的梯级电站在3-5月间利用汛前排空库容的防洪调度规程，制定库尾河段生态调度，可实现对天然河道水温、流速的人工模拟，对库区土著鱼类及水生生态系统保护与修复具有创新实践意义。本研究的开展和顺利实施，为我国西南地区已建电站对库区及下游水温的影响提供了实例及借鉴，为维护澜沧江流域水生生态系统提供了科技支撑；也为我国对澜沧江境外河段的相似条件下高坝大库的绿色开发提供了数据，为实施全流域水环境观测及生态调度提供了参考。